Les services nationaux d'observation et les moyens nationaux labellisés - Version actualisée le 7 avril 2016
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Les services nationaux
d’observation et les moyens
nationaux labellisés
Version actualisée le 7 avril 2016INTRODUCTION .......................................................................................................................... 5
ASTRONOMIE-ASTROPHYSIQUE.............................................................................................. 7
AA- ANO-1 Métrologie de l'espace et du temps....................................................................... 7
AA-ANO2 Instrumentation des grands observatoires au sol et spatiaux ................................. 8
II-1 Instrumentation des télescopes, sondes et observatoires spatiaux .............................. 9
II-2 Instrumentation des grands télescopes et interféromètres au sol ................................. 9
AA-ANO-3 Stations d’observation .......................................................................................... 10
AA-ANO-4 Grands relevés, sondages profonds et suivi à long terme ................................... 11
AA-ANO-5 Centres de traitement, d'archivage et de diffusion de données ........................... 12
AA-ANO-6 Surveillance du Soleil et de l'environnement spatial de la Terre .......................... 13
OCEAN, ATMOSPHERE et CLIMAT .......................................................................................... 15
AO-ANO-1 : SERVICES DE SURVEILLANCE DE L’ATMOSPHERE ................................... 16
I-I : INDAF : “International Network of Deposition and Atmospheric chemistry in Africa” .. 16
I-2 : IAGOS (In service Aircraft for a Global Observation System) .................................... 17
I-3: NDACC (Network for the Detection of Atmospheric Composition Change) ................ 18
I-4 : PHOTONS/AERONET (Observatoire de Recherche sur les Aérosols) .................... 18
I-5 : ICOS (integrated Carbon Observation System) ......................................................... 20
I-6- CLAP (CLimate relevant Aerosol Properties from near surface observations) ........... 21
AO-ANO-2: SERVICES D’OBSERVATION DE L’OCEAN ..................................................... 22
II-1 :OISO/CARAUS (Océan Indien Service d’Observation / Carbon Austral) .................. 22
II-2 : MOOSE (Mediterranean Ocean Observing System on Environment)) ..................... 22
II-3 : SSS (Service d’Observation de la Salinité des Océans, Sea Surface Salinity) ........ 23
II-4 : SOMLIT (Service d’Observation en Milieu LIToral) ................................................... 24
II-5 : PIRATA (PIlot Research moored Array in the Tropical Atlantic) ............................... 25
I 6 : MEMO (Mammifères Echantillonneurs du Milieu Océanique)................................... 26
II-7 : SONEL ...................................................................................................................... 26
II-8 : ARGO ........................................................................................................................ 27
II-9 : CORAIL ..................................................................................................................... 28
AO-ANO-3 : CODES NUMERIQUES COMMUNAUTAIRES ................................................. 29
III-1 : CODE NUMERIQUE MESO-NH (Modélisation à moyenne échelle de l’atmosphère)
............................................................................................................................................ 29
III-2: Code numérique NEMO (Nucleus for European Model of the Ocean) ..................... 29
III-3 : CODE NUMERIQUE CHIMERE (Modélisation de la pollution atmosphérique) ....... 30
III-4 : CODE NUMERIQUE SIROCCO (Simulation réaliste de l’océan côtier) .................. 31
AO- ANO-4 : Centres de Traitement et d’archivage des données ......................................... 31
IV-1 : CTOH (Centre de Topographie des Océans et de l’Hydrosphère) .......................... 31
AO- ANO-5 : Sites nationaux d’observation ........................................................................... 32
V-1: SIRTA (Site instrumental de recherche par télédétection atmosphérique) ................ 32
V-2: CO-PDD (Site d’observations atmosphériques Puy de Dôme/Opme/Cézeaux) ........ 32
TERRE INTERNE ....................................................................................................................... 35
Les enjeux .............................................................................................................................. 35
Missions des Services Nationaux d’Observation sur la Terre Interne .................................... 35
ST-ANO-1 : Service national d’Observation en Volcanologie ................................................ 35
ST-ANO-2 : Services national d’Observation en Sismologie : ............................................... 37
II-1 : RéNaSS (Réseau National de Surveillance Sismique) ............................................. 37
II-2 : BCSF (Bureau Central Sismologique Français) ........................................................ 37
II-3 : RAP (Réseau Accélérométrique Permanent) ............................................................ 38
II-4 : GEOSCOPE (Observatoire de Sismologie Globale) ................................................. 38
II-5 : RLBP (Réseau Large Bande Permanent) ................................................................. 39
ST-ANO-3 : Service national d’Observation en Géodésie et en Gravimétrie ......................... 39
III-1 RéNaG (Réseau National GPS) ................................................................................ 40
III-2 Gravimétrie ................................................................................................................. 40
ST-ANO-4 : Services national d’Observation en Magnétisme ............................................... 42
IV-1 (Bureau Central de Magnétisme Terrestre) .............................................................. 42
IV-2 ISGI (International Service of Geomagnetic Indices) ................................................. 42
2ST-ANO-5 : Service national d'observation en instabilités de versants ................................. 43
ST-ANO-6: Sites instrumentés: .............................................................................................. 44
VI-Laboratoire souterrain à bas bruit (LSBB) .................................................................... 44
VI-Corinth rift laboratory (CRL) .......................................................................................... 45
VI-European multidisciplinary seafloor observatory (EMSO) ............................................ 46
VI-Observatoire hydroacoustique de la sismicité et de la biodiversité (OHASIS-BIO) ...... 46
VI-Volcans explosifs - laboratoires indonésiens (VELI) ..................................................... 47
VI-Sites instrumentés pour l'étude des processus sismogéniques et de l'aléa sismique des
zones de subduction : Chili et Mexique .............................................................................. 47
SURFACES ET INTERFACES CONTINENTALES .................................................................... 49
SIC- ANO-1 : Zone critique et eau continentale ..................................................................... 49
I-1 : AMMA-CATCH (Observatoire hydrologique, écologique et météorologique de long
terme en Afrique de l’Ouest) ............................................................................................... 49
I-2 : BVET (Bassins Versants Expérimentaux Tropicaux) ................................................. 50
I-3 :
H+ (réseau national de sites hydrogéologiques) .................................................... 51
I-4 :
KARST (réseau national d’observation des hydrosystèmes karstiques) ................ 53
I-5 :
HYBAM (HYdrologie et Biogéochimie du Bassin Amazonien) .............................. 54
I-6 :
OHM-CV (Observatoire Hydrométéorologique Méditerranéen Cévennes-Vivarais)
55
I-7 :
OHGE (Observatoire Hydro-Géochimique de l’Environnement) ............................ 56
I-8 :
OBSERA (Observatoire de l’Eau et de l’Erosion aux Antilles) ............................... 57
I-9 :
GLACIOCLIM (Programme d’Observation des Glaciers) ....................................... 58
I-10 :
OSR (Observatoire Spatial Régional) .................................................................. 58
I-11 :
TOURBIERES ....................................................................................................... 60
SIC-ANO-2: Agroécosystèmes, Cycles Biogéochimique et Biodiversité ............................... 61
II-1 :
ACBB : Agroécosystèmes, Cycles Biogéochimique et Biodiversité ...................... 61
SIC-(et OA)-ANO-3: Côtier et Littoral ..................................................................................... 62
III-1 :
DYNALIT (Dynamique du Littoral et Trait de Côte) ............................................... 62
34
L’Institut National des Sciences de l’Univers (INSU) a mis en place depuis les années 1990
un processus de labellisation concernant des services d’accompagnement de la recherche
ayant un caractère national et souvent international.
Depuis 2016, la stratégie et la structuration de l’INSU en matière de « Services Nationaux
d’Observation » (SNO) ainsi que les grands principes qui leurs sont associés sont décrits dans
une note de cadrage (voir document séparé). Cette note de cadrage rappelle que les SNO sont
labélisés par la direction de l’INSU pour répondre au besoin de documenter sur le long terme la
formation, l’évolution, la variabilité des systèmes astronomiques et des milieux terrestres, et de
faire progresser les connaissances dans ces domaines. Elle rappelle également que les SNO
ont vocation à apporter un service à la communauté scientifique. Les décisions de création de
nouveaux SNO, de renouvellement, d’évolution ou de suppression de SNO existants, sont
prises par la direction de l’INSU, après évaluation scientifique par les commissions spécialisées
de chacun des domaines de l’INSU (CSAA, CSOA, CSSIC, CSNO du domaine TS).
Dans un objectif de structuration et de pilotage, les SNO sont désormais rassemblés par
l’INSU au sein d’Actions Nationales pour l’Observation (ANO). Ces regroupements en ANO
(voir figure 1) permettent à l’INSU d’afficher une logique de structuration qui soit en lien avec
d’autres actions nationales (SOERE, IR et TGIR du Ministère de la Recherche) ou
internationales (ESFRI ou organisations internationales) existantes ou en préparation. Ils
doivent également permettre de mieux partager objectifs et savoir-faire entre SNO d’un même
domaine.
Le présent document est une actualisation pour 2016 de la liste des SNO labélisés par
l’INSU. Elle prend en compte les avis émis par les commissions spécialisées qui se sont
prononcées en 2015 sur les labélisations des SNO. Ce document sert de référence pour les
soutiens de l’INSU, pour les directions des OSU, ainsi que pour les concours et évaluation des
personnels CNAP. En effet, le périmètre de labélisation d’un SNO est celui sur lequel le Conseil
National Des Astronomes et Physiciens s’appuie pour évaluer la mission « observation » des
personnels du corps des CNAP au moment de leur recrutement ou de leur évaluation.
56
L’astronomie est structurée autour de ses moyens nationaux, des moyens internationaux et
des grands projets de la discipline menés dans la majorité des cas à l’échelle internationale.
Ces moyens sous-tendent la recherche scientifique dans les différents domaines de la
discipline qui est organisée d’un point de vue technique pour les mener à bien dans les
meilleures conditions ; ils sont développés et mis en œuvre sur de longues périodes – à titre
d’exemple, les études du Very Large Telescope ont démarré vers 1980, la décision de
construction a été prise en décembre 1987, et le dernier des 4 télescopes a vu sa première
lumière en 2000 – et sont accessibles à toute la communauté scientifique française.
Les activités labélisées dans le cadre des missions de service en Astronomie couvre la
construction et l’opération d’instruments et des grands moyens d’observation et de surveillance
astronomiques ; la production, la distribution et la maintenance de logiciels ; la production de
grands relevés, de données d’observation ou de simulation ; le développement d’outils
d’archivage et de distribution des données et d’outils d’interrogation et de manipulation des
grandes bases de données hétérogènes.
Ces missions de service, déclinées en un ensemble de moyens instrumentaux, de centres
de traitement et d’archivage ou de pôles thématiques nationaux sont organisées selon six
Actions Nationales d’observation (ANO) :
- Métrologie de l’espace et du temps (ANO1)
- Instrumentation des grands observatoires au sol et spatiaux (ANO2)
- Stations d’observation nationales et internationales (ANO3)
- Grands relevés et sondages profonds (ANO4)
- Centres de traitement et d’archivage de données (ANO5)
- Surveillance solaire, relations Soleil-Terre, environnement terrestre (ANO6)
Ces services d’observation viennent souvent en appui, ou utilisent des moyens lourds sol et
spatiaux. Ceux-ci ont une durée souvent inférieure à celle des services eux-mêmes.
L’information détaillée se trouve en ligne sur le site web des services d’observation de
l’INSU/AA accessible via la base de données des SNO ( http://insu.obspm.fr/).
AA- ANO-1 Métrologie de l'espace et du temps
Le but de ce Service est l'établissement et le maintien des repères spatio-temporels. Cette
tâche traditionnelle de l'astronomie relève d'activités contractuelles vis-à-vis de l'état et
d’accords internationaux avec l'Union Astronomique Internationale et l'Union Géodésique et
Géophysique Internationale. Outre le développement, l’utilisation et la maintenance des
instruments, ainsi que la gestion et l’analyse des données nécessaires au Service, ce Service
d'Observation comporte :
• La réalisation et la mise à disposition de l’unité de temps, la seconde, et du temps
français,
• L’élaboration des systèmes de référence terrestres et célestes et leur raccordement qui
permet la mesure et l'étude de la rotation de la Terre, utiles à de nombreuses
applications scientifiques et sociétales,
• La publication des données astrométriques et des éphémérides utiles à de nombreux
organismes, au public ou aux astronomes eux-mêmes,
• La géodésie spatiale: établissement d'un système de référence vertical, essentiel
notamment pour le suivi du niveau des mers et la gravimétrie.
7Ce Service d’Observation à forte portée sociétale est en amont de pratiquement toute
observation astronomique. Il est intimement lié à la recherche fondamentale dans les domaines
spécifiques qui le sous-tendent (astrométrie de haute précision, mécanique céleste, métrologie
temps-fréquence, etc.). Il se trouve aux interfaces avec les sciences de la Terre (physique
interne, couches fluides, etc.) et avec la physique fondamentale (tests de la relativité générale,
etc.).
OSU responsables :
Institut d’Astrophysique de Paris, Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des
Éphémérides, Observatoire Aquitain des Sciences de l'Univers, Observatoire de la Côte d'Azur,
Observatoire Midi-Pyrénées, Observatoire de Paris, Observatoire des Sciences de l’Univers
THETA.
Paramètres mesurés :
Temps ;
Direction de l'axe de rotation de la Terre ;
Paramètres orbitaux de la Lune ;
Position des objets du système solaire ;
Position des sources extragalactiques de référence.
Autres organismes associés :
BIPM, Bureau des longitudes, CNES, ESA, EURAMET, GRGS, IGN, LNE.
Appartenance à un réseau international :
International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), International Laser
Ranging Service (ILRS), International VLBI Service for Geodesy and Astrometry (IVS); ces
services étant eux-mêmes intégrés au World Data System de l'International Council of Science
(ICSU).
La liste des SNO entrant dans le cadre de l’ANO-1 est consultable via la base de données :
http://insu.obspm.fr.
AA-ANO2 Instrumentation des grands observatoires au sol et spatiaux
Ce Service porte sur la capacité des OSU de concevoir, exercer la maîtrise d’œuvre,
réaliser et assurer le fonctionnement d'instruments (en particulier focaux) pour les
infrastructures de recherche sol et les missions spatiales qui fournissent des données
accessibles à l'ensemble de la communauté. Il s'agit de moyens lourds, ouverts à l'ensemble de
la communauté française, ayant une visibilité internationale forte, et dont les données sont
rapidement rendues publiques.
La conception, la réalisation et l’opération d'instruments complexes au bénéfice d'une vaste
communauté représentent une tâche lourde, contraignante, et de longue haleine. De 5 à 10 ans
au minimum s'écoulent entre les premières phases de la réalisation d'un instrument et son
utilisation qui ensuite s’étend, elle aussi, sur plusieurs années. La phase de réalisation
instrumentale nécessite souvent, notamment dans le domaine spatial, un prolongement
opérationnel avec des activités concernant la préparation des séquences d’observation, les
opérations conduisant des données brutes aux données en grandeur physique, et leur mise en
forme.
Ce Service se situe en amont de l'essentiel des recherches en astrophysique, et nécessite
la participation active de chercheurs de haut niveau pour la définition, la réalisation, les tests,
l’étalonnage et, le cas échéant, pour assurer le fonctionnement des instruments une fois
construits. Pour les grands projets inscrits sur la feuille de route nationale des infrastructures de
recherche, le service peut comprendre les premières phases d’étude ainsi que des
développements technologiques préparatoires (à distinguer de la R&D amont) qui conditionnent
la maîtrise des performances de ces instruments. Ces activités préparatoires relèvent en priorité
8des personnels déjà en place dans les OSUs. Ce Service concerne également la fourniture de
logiciels d'acquisition et de réduction de données.
Le Service est structuré en deux volets :
II-1 Instrumentation des télescopes, sondes et observatoires spatiaux
Ce volet regroupe :
− Les moyens nationaux associés au CNES
− Les moyens internationaux de l’ESA associés au programme obligatoire (Cosmic Vision
ainsi que les missions en opération) et programme optionnel (ExoMars)
− Les projets dans le cadre d’accords bilatéraux
• Spécificités : concepts instrumentaux (optiques, électromagnétiques, analytiques),,
détecteurs et électronique associée, électronique et logiciel embarqués, , miniaturisation
de composants et d'instrumentation, adaptation aux conditions extrêmes (particules,
radiations, pression, température etc.), dans un contexte où de nombreuses activités
sont sous-traitées dans l’industrie.
• Champs d'action : maîtrise d'œuvre, aspects système, réalisation d'instruments
complets ou de sous-systèmes, intégration, tests et étalonnages, opérations et
segments sol.
• Distribution géographique : Institut d'Astrophysique de Paris, Institut Pythéas,
Observatoire Aquitain des Sciences de l'Univers, Observatoire de la Côte d’Azur,
Observatoire Midi-Pyrénées, Observatoire de Paris, Observatoire des Sciences de
l'Univers EFLUVE, Observatoire des Sciences de l’Univers de Lyon, Observatoire des
Sciences de l'Univers en région Centre, Observatoire des Sciences de l'Univers de
Grenoble, Observatoire des Sciences de l'Univers Nantes Atlantique, Observatoire des
Sciences de l'Univers Paris Sud, Observatoire de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines;
laboratoire AIM au CEA.
II-2 Instrumentation des grands télescopes et interféromètres au sol
Ce volet regroupe :
− Les moyens des stations sur le territoire national (OHP, TBL, Station de Nançay)
− Les moyens des sociétés internationales (ILT, CFHT, THEMIS, IRAM, ESO, CTA, SKA)
− Les projets dans le cadre d’accords bilatéraux
• Spécificités : haute résolution angulaire, haute dynamique, imagerie grand champ,
spectroscopie multi-objets et à intégrale de champ, instrumentation hétérodyne,
mitigation, réseaux phasés, caméras bolométriques, etc., dans un contexte où de
nombreuses activités sont sous-traitées dans l’industrie.
• Champs d'action : maîtrise d'œuvre, aspects système, réalisation d'instruments
complets ou de sous-systèmes, intégration, tests et étalonnages, développement de
logiciels d’acquisition et de réduction de données.
Distribution géographique : Institut de Physique du Globe de Paris, Institut Pythéas,
Observatoire de la Côte d'azur, Observatoire Midi-Pyrénées, Observatoire de Paris,
Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble, Observatoire des Sciences de l’Univers
de Lyon, Observatoire Aquitain des sciences de l’univers, Observatoire des Sciences de
l'Univers en région Centre ; laboratoire AIM au CEA.
Organismes associés : CEA, CFHT, CNES, ESA, ESO, ILT, IRAM
La liste des instruments qui entrent dans le périmètre de ce service suit la feuille de route
nationale des infrastructures de recherche et, pour les activités spatiales, le plan à moyen terme
9du CNES. Elle est recommandée, validée, maintenue à jour par la CSAA et rendue publique,
notamment via la base de données des services d’observation en Astronomie-Astrophysique
(http://insu.obspm.fr)..
AA-ANO-3 Stations d’observation
Les astronomes ont à leur disposition des moyens lourds nationaux ou internationaux dont
la gestion est une tâche souvent exigeante, et qui n'a pas de retour direct en termes de
publications. Pour reconnaître ce service à la communauté cette action comprend :
• la gestion des stations d’observation,
• les activités instrumentales qui leur sont propres,
• l’opération des instruments après leur mise en service,
• les actions amont qui visent la qualification et la protection des sites d'observation
existants et futurs, dans toutes les fenêtres spectrales (optique, radio)
Par contre, les activités liées à la réalisation des instruments eux-mêmes n’entrent pas
dans ce cadre et relèvent de l’ANO-2.
Le soutien apporté à ces moyens, qu'ils soient sol ou spatiaux, par des détachements ou
des mises à disposition dans les sociétés internationales permet d'en accroître le retour
scientifique ; il comporte une dimension de service, parfois très lourde, qui correspond à l’une
des missions du corps des astronomes.
La gestion de ces stations concerne non seulement les responsables de ces moyens
d'observation, mais aussi tous les astronomes qui y participent pour une fraction significative de
leur temps : par exemple les astronomes résidents (au CFHT ou à l'ESO) dont l'une des
missions est d'aider les observateurs à utiliser au mieux le temps qui leur a été alloué. Il est
donc vivement souhaitable de poursuivre et de renforcer la politique de détachements de
longue durée dans les agences et sociétés internationales, qui permettent aux astronomes
français d'intervenir dans la mise en place et l'exploitation des grands projets de la discipline.
OSU responsables :
Institut Pythéas, Observatoire Aquitain des Sciences de l'Univers, Observatoire de la Côte
d'azur, Observatoire Midi-Pyrénées, Observatoire de Paris, Observatoire des Sciences de
l'Univers en région Centre, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble, Observatoire
des Sciences de l'Univers Paris Sud.
Autres établissements susceptibles d'accueillir des personnels CNAP : sociétés
internationales gérant les moyens lourds de l'astronomie (ESO, ESA, IRAM, CFHT).
Stations d’observation :
• Télescope Bernard Lyot au Pic du Midi,
• Télescope de 193 cm de l'Observatoire de Haute Provence,
• CFHT à Hawaii,
• Observatoires au Chili (ESO La Silla, ESO Paranal, ALMA Chajnantor),
• ALMA Regional Center France,
• IRAM (radiotélescope de 30 m, interféromètre du plateau de Bure),
• Radiotélescope de Nançay,
• LOFAR,
• THEMIS,
• Qualification et protection de sites d’observation
Organismes associés :
ESO, ESA, IRAM
Appartenance à un réseau international :
OPTICON, RADIONET
10La liste des SNO entrant dans le cadre de l’ANO-3 est donnée est consultable via la base
de données : http://insu.obspm.fr
AA-ANO-4 Grands relevés, sondages profonds et suivi à long terme
Ce Service couvre :
• la définition et la conduite de grands programmes d’observations d’ampleur
internationale ayant pour but la cartographie du ciel dans différents domaines spectraux,
• le suivi temporel d’objets sur de longues échelles de temps,
• l’observation systématique de populations d’objets.
La mise à disposition de la communauté des données, de manière systématique et dans
les délais les plus courts possibles, constitue la mission de ce Service.
Les grands relevés et sondages profonds fournissent un relevé exhaustif des sources
jusqu'à une certaine brillance limite et permettent l'étude à grande échelle de l'univers, le
recensement de nouveaux types d'objets et de leurs stades évolutifs. Ils permettent des
mesures de variabilité dans l’espace et dans le temps (astrométrie, détection de supernovae,
d’astéroïdes etc.). Les grands relevés hyper-spectraux fournissent quant à eux des cubes de
données avec une dimension spectrale qui permettent une approche multi-traceurs des
processus astrophysiques, en particulier en radio-astronomie. Le suivi temporel d’objets connus
fournit des informations sur leurs caractéristiques physiques et leur environnement (e.g. objets
du système solaire, oscillations et champs magnétiques stellaires, détection de planètes
extrasolaires).
Les grands relevés sont donc une des principales sources des bases de données en
astronomie. Ce sont des entreprises lourdes, à la fois par le volume des données à acquérir, et
par le temps nécessaire à leur réalisation. Le temps de vie des données ainsi produites et
archivées est plus long encore (plusieurs dizaines d'années).
Les activités concernées couvrent la préparation initiale, la définition, la réalisation du
relevé proprement dit, la réduction des données, leur archivage et leur diffusion finale. Par
contre, la réalisation des instruments et leur opération relèvent du SO2. Un suivi d'une partie
des sources détectées sur des télescopes d'usage plus général est parfois nécessaire.
Paramètres mesurés :
Pour les grands relevés : Brillance du ciel à une ou plusieurs longueurs d'ondes ou cube
hyper-spectral, d'où l'on peut extraire un catalogue conséquent de sources ponctuelles ou
étendues. Le suivi d'une partie de ces sources permet d'obtenir d'autres paramètres (spectre ou
décalage spectral par exemple). Pour le suivi temporel de sources : séries temporelles de
spectres ou d’images sur une longue période.
OSU responsables :
Institut d’Astrophysique de Paris, Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des
Éphémérides, Institut Pythéas, Observatoire Aquitain des Sciences de l’Univers, Observatoire
Astronomique de Strasbourg, Observatoire de la Côte d'Azur, Observatoire Midi-Pyrénées,
Observatoire de Paris, Observatoire des Sciences de l'Univers Paris Sud, Observatoire des
Sciences de l'Univers en région Centre, Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble,
Observatoire des Sciences de l’Univers THETA ; laboratoire AIM au CEA.
Organismes associés :
CFHT, ESO, CNES, CEA, ESA
La liste des relevés rentrant dans le cadre de l’ANO-4 est consultable via la base de
données : http://insu.obspm.fr/
11AA-ANO-5 Centres de traitement, d'archivage et de diffusion de données
Les grands observatoires astronomiques au sol et spatiaux fournissent des volumes
importants de données rendues publiques après une courte période d'exclusivité. Cette
diffusion rapide à l'ensemble de la communauté vise à maximiser le retour scientifique
d'investissements lourds. Cela n'a de sens que si ces données sont traitées, documentées et
facilement accessibles pour être utilisées par une large communauté dans une vision intégrée
des phénomènes observés.
Le service SO5 recouvre trois types d’activités : le traitement de données, leur archivage et
la diffusion au sein de structures dédiées qui possèdent les expertises et ressources
nécessaires. Documenter, valider et apporter de la valeur ajoutée aux données sont des
éléments essentiels de ces activités.
• Le traitement des données recouvre le développement des chaînes de traitement
systématique et la production de données de haut niveau pour la communauté.
• L'archivage assure la pérennisation des données produites sur des durées allant bien au
delà de la durée de vie des instruments.
• La diffusion repose sur une description standardisée des données pour en permettre
l'accès et la manipulation facilitée via les observatoires virtuels et leurs développements.
Pour valoriser les observations, la communauté peut avoir besoin de données de
références issues de calculs théoriques, d'expériences, ou de simulations accompagnés des
outils nécessaires à leur exploitation. Les besoins peuvent également concerner l'accès à des
codes numériques de référence. La production systématique de ces données, leur diffusion et
leur documentation relèvent du SO5, tout comme la mise à disposition de ces codes, leur
maintenance et le support aux utilisateurs. De même, les activités de compilation de données et
d'informations, entre autres issues de la bibliographie, relèvent de ce service d'observation.
Pour garantir la qualité des services et assurer leur développement, leur évolution et leur
haute disponibilité, les activités du SO5 nécessitent des expertises et des moyens humains
ainsi que matériels suffisants. Elles sont organisées par conséquent en structures à
rayonnement international et s'inscrivent à la fois dans des pôles thématiques nationaux et des
centres d’expertise régionaux.
Les centres d’expertise régionaux disposent de la masse critique suffisante et des
expertises scientifiques et techniques requises pour assurer le développement, la maintenance
et la pérennisation des services SO5 au sein des OSU. Ces centres peuvent être multi-
thématiques et devront disposer d'une structure de pilotage. Les pôles thématiques peuvent
être répartis entre plusieurs OSU et sont développés au sein de différents centres d’expertise
régionaux. Ils regroupent au niveau national les services SO5 d’une même thématique et
doivent être pourvus d’une structure de pilotage.
OSU responsables :
Institut d’Astrophysique de Paris, Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des
Éphémérides, Institut Pythéas, Observatoire Astronomique de Strasbourg, Observatoire
Aquitain des Sciences de l’Univers, Observatoire de la Côte d'Azur, Observatoire des Sciences
de l'Univers de Lyon, Observatoire Midi-Pyrénées, Observatoire de Paris, Observatoire des
Sciences de l'Univers de Grenoble, Observatoire des Sciences de l'Univers OREME,
Observatoire des Sciences de l'Univers Paris Sud, Observatoire des Sciences de l'Univers
THETA..
Organismes associés :
CEA, CFHT, CNES, ESA, ESO, CNES, IRAM
Appartenance à un réseau international :
Les centres de données sont développés en partenariat avec des structures européennes
et internationales (IVOA, IPDA, VAMDC, SPASE) et dans le cadre de projets (FP7, Horizon
2020, etc).
12La liste des SNO entrant dans le cadre de l’ANO-5 est consultable via la base de données :
http://insu.obspm.fr/
AA-ANO-6 Surveillance du Soleil et de l'environnement spatial de la Terre
Les objets géocroiseurs et les débris en orbite ainsi que les phénomènes se produisant à la
surface du Soleil, dans le vent solaire ou l'environnement ionisé de la Terre sont susceptibles
d'affecter les performances et la fiabilité de dispositifs sol et spatiaux, de mettre en danger la vie
ou la santé humaine. Leur prévision opérationnelle et leur surveillance systématique font l'objet
d'un intense développement dans tous les pays et particulièrement en Europe dans le cadre du
programme SSA (Space Situational Awareness) de l'ESA. Elles constituent la mission du
service d'observation SO6 qui a, outre ses aspects sociétaux, des retombées scientifiques
importantes, en particulier sur la compréhension des cycles solaires, sur la physique des
relations entre l'héliosphère et la Terre, et sur la dynamique de l'environnement spatial de la
Terre. La surveillance à long terme fournit de plus les données nécessaires pour explorer
d’autres relations entre le Soleil et la Terre, comme par exemple la contribution potentielle de
l’activité solaire à l’évolution du climat.
Il existe quatre grandes sources de perturbations externes de l'environnement terrestre.
Trois sont d'origine naturelle : l'activité solaire qui génère des perturbations par les
rayonnements X/UV, les particules de haute énergie et les éjections de masse ; le couplage
vent solaire / magnétosphère qui provoque des orages géomagnétiques associés à des
perturbations électromagnétiques et la génération de particules énergétiques ; les astéroïdes,
comètes et autres petits corps du système solaire susceptibles d'entrer en collision avec la
Terre. Une quatrième source de risques provient des débris d'origine artificielle qui représentent
également un risque croissant de collision pour les véhicules en orbite et la présence de
l'homme dans l'environnement spatial de la Terre. Pour ces quatre sources de perturbations, la
mesure continue et systématique, leur caractérisation en temps réel ou sur de grandes échelles
de temps, leur modélisation, leur prévision, ainsi que l'étude de leurs effets sur l'environnement
constituent le cadre du Service d'Observation SO6, tout comme la mise en accès des produits
qui en résultent. La surveillance de l'environnement naturel et artificiel de la Terre nécessite les
compétences des astronomes, fait appel à leurs moyens d'observation et de simulation, et
présente un fort impact économique et humain (perturbations de trajectoires, collisions dans
l'espace, perte de missions, etc.). Les astronomes sont seuls en mesure de faire bénéficier
cette activité des progrès faits dans la recherche. Ils développent aussi des outils – tels des
méthodes de reconnaissance automatisée de structures ou des codes de simulation – qui
seront essentiels pour les activités opérationnelles et de prévision.
Tâches relevant du Service d'Observation SO6 :
• Le suivi systématique et/ou en temps réel du soleil et de l’environnement spatial depuis
le sol ou depuis l'espace,
• La prévision de l’activité solaire et des conditions de l'environnement spatial,
• La production d’indices géophysiques ou solaires et autres grandeurs caractéristiques
utiles à la météorologie de l’espace,
• La surveillance des objets géocroiseurs, météoroïdes et débris impliquant le suivi et la
caractérisation des objets et la gestion de bases de données orbitales et physiques
nécessaires à la prévention des risques, et la prévision des rencontres avec les essaims
météoritiques.
Paramètres mesurés :
Indices d'activité solaire ; images multi-longueurs d’onde du soleil entier et spectres
électromagnétiques ; magnétogrammes du soleil ; mesures plasma in situ dans le vent solaire
ou l'environnement des planètes ; mesures du rayonnement radio émis par le soleil et les
planètes ; indices géomagnétiques et ionosphériques ; positions et trajectoires de petits corps
géocroiseurs du système solaire et des débris artificiels.
13OSU responsables :
École et Observatoire des Sciences de la Terre de Strasbourg, Observatoire Midi-
Pyrénées, Observatoire de Paris, Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre,
Observatoire des Sciences de l'Univers Paris Sud, Observatoire de Versailles Saint-Quentin-en-
Yvelines.
Organismes associés :
CNES, ESA, France Télécom, IPEV, IRSN, Météo-France, NASA, ONERA.
Appartenance à un réseau international :
Certains services sont intrégrés dans le World Data System (WDS) de l'International
Council of Science (ICSU), NMDB (Neutron Monitor DataBase), SSA (ESA, Space Situational
Awareness). MPC/IAU (Minor planet center de l’UAI). Les projets de coopération Européenne
(FP6, FP7) ont largement contribué à développer les activités de surveillance et d'applications.
La liste des SNO entrant dans le cadre de l’ANO-6 est consultable via la base de données :
http://insu.obspm.fr/
14Le système climatique est un système très complexe dont le comportement naturel peut
être perturbé par les activités humaines.
Au cours des dernières décennies, une stratégie internationale s’est mise en place pour
acquérir les données nécessaires à la description du système global, pour analyser les
processus majeurs qui interviennent et pour quantifier leur rôle. Cette organisation
internationale s’est développée à l’origine au travers du Programme International Géosphère-
Biosphère (PIGB), dont le relais a été pris par le programme Future Earth, et du Programme
Mondial de Recherche sur le Climat (WCRP), auxquels la France participe, grâce en particulier
aux Programmes nationaux de l’INSU.
Ces actions ne ressortent pas directement d’une obligation contractuelle avec l’Etat,
mais, en raison des conventions internationales et des directives européennes, il est
indispensable de disposer des évaluations scientifiques fondées sur des observations et utiles
pour les représentants français dans les conventions internationales sur le climat et le
développement durable.
La communauté scientifique est souvent sollicitée pour évaluer les conséquences à long
terme du changement global ou l’effet des perturbations anthropiques, avec l’objectif de
prévoir, à l’échelle du siècle, l’évolution et le devenir de la planète Terre et d’évaluer l’impact de
certains événements naturels sur la société.
De plus, certaines observations récurrentes, à plus ou moins haute fréquence, et à long
terme, sont rendues nécessaires par l’étude de la dynamique des processus, avec souvent un
vision régionale ou globale, mais aussi locale.
Toutes ces raisons amènent à la nécessité de disposer de séries de données de longue
durée afin de mieux appréhender le fonctionnement de systèmes naturels complexes. Ces
séries sont acquises par l’INSU grâce à des services nationaux d’observation labélisés dont
une majorité fait partie de réseaux internationaux. Dans ce contexte l’INSU labélise des
Services Nationaux d’Observation, le plus souvent organisés en réseau, chacun destiné à la
mesure d’un nombre limité de paramètres océaniques ou atmosphériques, ainsi que des Sites
Nationaux Instrumentés qui regroupent sur un même site une grande variété d’instrumentation
et de mesures atmosphériques destinées à des analyses sur le long terme.
Il faut rappeler que dans le domaine de l’océan, de l’atmosphère et du climat il existe
d’autres Services d’observation dits « opérationnels » qui correspondent aux missions
spécifiques de certains organismes. On peut citer par exemple :
• Météo-France, pour le réseau de mesures météorologiques, liées au réseau mondial
d’observation ;
• IFREMER, pour les réseaux de surveillance du milieu marin : RNO (pour la qualité du
milieu marin) ; REMI (pour la qualité micro-biologique) et REPHY (réseau pour le
phytoplancton).
• Les Associations locales mises en place par la Loi sur l’Air, pour la surveillance de la
qualité de l’air autour des centres urbains.
Enfin, l’importance de la modélisation numérique dans la recherche a amené l’INSU à
soutenir un nombre restreint de codes numériques à vocation communautaire, dans le but de
lui permettre de rester au plus haut niveau dans la compétition internationale.
Ces services labélisés sont régulièrement évalués par la commission spécialisée Océan-
Atmosphère (CSOA), qui est une commission inter-organismes coordonnée par l’INSU. Ceux
qui ne remplissent pas, ou plus, le cahier des charges d’un service labélisé sont arrêtés alors
que de nouveaux peuvent émerger.
15Les services labélisés se fédèrent progressivement en infrastructures nationales dans la
feuille de route IR/TGIR du MENESR. C’est ainsi qu’en décembre 2015, pour le domaine océan
atmosphère, 3 nouvelles IR ont été labélisées par le MENESR ; elles ont pour objet de fédérer
les services labélisés par l’INSU ou ses partenaires (briques de bases) relevant du domaine
côtier et littoral (IR I-LI-CO), du domaine des sciences de l’atmosphère (IR ATMOS), et du
domaine de la modélisation climatique (CLIM ERI). Le financement de ces IR relève toujours
principalement des organismes via les soutiens accordés aux services labélisés (briques de
base), mais il est espéré que le fonctionnement général de l’infrastructure (animation, travail
transverse …) sera soutenu par des crédits SOERE et/ou IR du MENESR
Dans le domaine océan/atmosphère, les évolutions suivantes sont à signaler à partir de début
2016 :
- délabélisation des services PAES (pollution atmosphérique à échelle synoptique) et
CESOA (cycle atmosphérique du soufre),
- nouvelle labélisation de CLAP (contribution française à l’infrastructure européenne
ACTRIS sur les aérosols atmosphériques),
- nouvelle labélisation de deux sites instrumenté (Maïdo-La Réunion, et CRA-Lannemezan)
- évolution du service INDAF (International Network of Deposition and Atmospheric
chemistry in Africa)
AO-ANO-1 : SERVICES DE SURVEILLANCE DE L’ATMOSPHERE
I-I : INDAF : “International Network of Deposition and Atmospheric chemistry
in Africa”
Ce service est dédié au suivi à long terme de la composition chimique de l’atmosphère et des
flux de dépôts atmosphériques, qui permet de documenter et de comprendre les relations
existantes entre les émissions des différents composés, leur transport, leur transformation
physico-chimiques jusqu’à leur dépôt. Ces dépôts, secs et humides, constituent la dernière
étape du cycle biogéochimique de tout composé ayant un impact important sur les différents
écosystèmes aquatiques ou terrestre. C’est cette notion de cycle biogéochimique des
composés atmosphériques à courte durée de vie qu’il convient d’observer à long-terme.
L'observation à long-terme est également rendue indispensable par l'accroissement de la
pression anthropique dans cette région, et des modifications qu'elle induit en zones rurales
(culture/pâture/feux de biomasse/transport des polluants des mégacités africaines)
OSU responsable :
Observatoire Midi-Pyrénées, et EFLUVE.
Paramètres mesurés :
Chaque station est pourvue d’un collecteur de pluies, de collecteurs d’aérosols et de
capteurs passifs de gaz. Les mesures réalisées concernent la chimie des précipitations, les flux
de dépôts humides et la masse totale des aérosols; le carbone, les acides organiques, les
composés soufrés et azotés des gaz.
Implantation des sites :
Le nombre total de sites est de 8 en Afrique de l’Ouest et centrale (Mali, Niger, Côte
d’Ivoire, Sénégal, Bénin, Congo, Cameroun). Ce réseau es complété par des stations
partenaires en Afrique du sud et en Tunisie
16Base de données :
Site internet et d’une base de donnée propre mise en œuvre et gérée par par le Service de
Données de l’OMP (SEDOO)
Autre organisme impliqué :
IRD, ICTP
Appartenance à des réseaux internationaux :
IGAC-DEBITS, GAW et SDS-ASS de l’OMM.
I-2 : IAGOS (In service Aircraft for a Global Observation System)
De nombreuses questions ont été soulevées ces dernières années à propos de la
composition de l'atmosphère : évolution et bilan de l'ozone et de ses précurseurs dans la haute
troposphère et la basse stratosphère, mécanismes et bilan des échanges
stratosphère/troposphère, climatologies de O3 et H2O dans la troposphère et basse
stratosphère, impact des activités humaines dont en particulier celui des avions subsoniques,
importance réelle de la combustion de la biomasse aux tropiques et dans l'hémisphère sud,
cycle de la vapeur d'eau et impact sur la chimie atmosphérique notamment aux tropiques...
Le Service d'Observation IAGOS, opérationnel depuis 1994, (initialement sous le nom de
MOZAIC), permet de réaliser à bord de 5 avions de ligne Airbus A340 ou A330, exploités par
plusieurs compagnies aériennes (Lufthansa, Air France, China Airlines (Taïwan), Cathay
Pacific, Iberia) des mesures automatiques d’ozone, de vapeur d’eau, de monoxyde de carbone,
de température et de NOy (1 avion), entre le sol et 12 km d'altitude avec une très large
couverture spatiale (130°Ouest-150°Est) et temporelle (2700 vols/an) liée à l'exploitation
commerciale de ces longs courriers.La flotte équipée augmente régulièrement et prévoit de
plafonner à une vingtaine d’avions en 2025.
Il s’agit d’une infrastructure internationale à statut AISBL dont la France assure la
coordination scientifique et le leadership technique. La partie française est à la fois un SNO et
une IR labélisée.
OSU responsable :
Observatoire Midi-Pyrénées.
Paramètres mesurés :
Ozone, vapeur d’eau, CO, NOy.
Base de données :
La base de données est disponible sur le site http://www.iagos.fr/
et/ou
via
http://www.pole-‐
ether.fr/, après autorisation.
Autres organismes impliqués :
Météo-France, Université de Manchester, MPG-Iena Allemagne, Forschungszentrum,
Julich, Allemagne.
Implication dans un réseau international:
IAGOS est aujourd'hui une des principales infrastructures de recherche européennes en
environnement classée sur la feuille de route ESFRI avec un statut AISBL. Au niveau national,
c'est un Service d'observation de l'INSU-CNRS (label acquis depuis 1994 sous le nom de
MOZAIC). Depuis 2010, IAGOS est classé IR (Infrastructure de recherche) par le MESR
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